JPH08337983A - 故紙処理法 - Google Patents

故紙処理法

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JPH08337983A
JPH08337983A JP11726196A JP11726196A JPH08337983A JP H08337983 A JPH08337983 A JP H08337983A JP 11726196 A JP11726196 A JP 11726196A JP 11726196 A JP11726196 A JP 11726196A JP H08337983 A JPH08337983 A JP H08337983A
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water
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JP11726196A
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English (en)
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Jonathan Stuart Phipps
スチュアート フィップス ジョナサン
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Imerys Minerals Ltd
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ECC International Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 故紙の処理において製造した廃棄懸濁液から
無機材料を回収する方法の提供。 【解決手段】 乾燥固形分を少なくとも２％含む水性懸
濁液形態の廃棄懸濁液を、液相内の汚泥の水分を保持す
るほど十分な高温高圧で、懸濁液内の有機材料の酸化を
実質的に完全に行うのに十分な時間、酸素含有ガスと接
触させる。得られた生成物を脱水し、その後水に再懸濁
し、さらにその後懸濁液から懸濁液内のカーボン微粒子
を含む水を分離して所望の無機材料を残留させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、故紙の処理法に関
し、特に故紙を処理するプラント、例えば印刷した故紙
を脱インクするプラントから誘導される廃棄懸濁液から
有用な製品を回収する方法に関するが、特にこれに限定
されない。
【０００２】
【従来の技術】故紙を脱インクして再生紙又はティッシ
ュを製造するとき、製紙の際に紙充填剤（paper fille
r）又はコーティング顔料の形態で添加されていた、紙
の鉱物含量のほとんどは、セルロース繊維含量から分離
され、インク残留物とともに脱インクプラントの廃汚泥
に通すのが一般的に知られている。汚泥は、色が概ねダ
ークグレーであり、さらに処理しなければ、いかなる使
用にも極めて不適であることがわかっている。汚泥の他
の成分から鉱物材料を分離することは、従来実用的では
なく、ゆえに、製紙又は紙コーティングに使用するのに
その材料は再生されていなかった。脱インクプラントで
製造した汚泥は、また、さまざまな有機材料、例えばセ
ルロース繊維及び微細繊維（fibre fines)、インク残留
物並びにバインダーなどを含んでいる。これらの材料の
ほとんどは、可燃性であり、鉱物材料からこれらの材料
を分離する方法を見出すことができれば、燃焼してエネ
ルギーをもたらすことができる。英国特許第 1366020号
は、湿潤空気酸化法によりペーパーミル廃汚泥から充填
材料を製造する無機紙の回収方法を記載している。廃汚
泥を酸素含有ガスで、温度 160℃〜 375℃及び液相の汚
泥の水分量を維持する対応する圧力で、加熱する。好ま
しくは酸素含有ガスとして空気を用いたとき 200℃〜 3
20℃で加熱する。その後、固相を分離する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、故紙を処理
するプラント、例えば印刷した故紙を脱インクするプラ
ントから誘導される廃棄懸濁液から有用な製品を回収す
る方法に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明により、故紙の処
理において製造される廃棄懸濁液から無機材料を回収す
る方法であって、 (a) 必要であれば廃棄懸濁液の稠度を調整し、乾燥固形
分を少なくとも２重量％含む水性懸濁液を形成する工
程； (b) 液相の汚泥の水分を保持するのに十分な高温及び高
圧、かつ懸濁液の有機材料の酸化を実質的に完全に行う
のに十分な時間、工程(a) で形成した懸濁液を酸素含有
ガスに接触させる工程； (c) 工程(b) の生成物を脱水する工程； (d) 工程(c) の脱水固形分を水に再懸濁する工程；及び (e) 工程(d) で形成した懸濁液から懸濁液中のカーボン
微粒子を含む水を分離して製紙法にリサイクルするのに
好適な無機材料を残留させる工程を有する上記方法が提
供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】通常、本発明の方法により処理し
た廃棄懸濁液は、故紙脱インクプラントから得られる水
性汚泥を全体として又は少なくとも主として含んでい
る。工程(a) において、水性懸濁液が乾燥固形分を約20
重量％以下で含むように廃棄懸濁液の稠度を概ね調整す
る。工程(b) において、酸素含有ガスが空気又は酸素で
あるのがよい。酸化工程は、必要とされる圧力に耐える
ことができるように提供される、従来のあらゆる圧力容
器内で行うことができる。圧力容器内の圧力は一般的に
は、約３ＭＰａ（435psig)〜約15ＭＰａ（2176psig）の
範囲内である。酸化工程は、 160℃〜 375℃の範囲内の
温度、最も好ましくは 200℃〜 320℃の範囲内の温度で
行うことができる。これら後者の温度において、圧力容
器内での滞留時間は簡便には、１〜２時間の範囲内であ
ることがわかっている。この工程で、汚泥中の有機物質
のほとんどが、水蒸気と、二酸化炭素と、低分子量で主
に水溶性有機化合物との混合物に転換される。有機化合
物が燃焼することにより熱が発生し、圧力容器内の所望
の温度を維持するのを援助する。主な無機固形残留物は
カーボン微粒子で汚染され、色がグレーになり、ゆえに
製紙法の再生には不適である。
【０００６】工程(b) の生成物を、例えば濾過、遠心分
離又はデカンテーションにより脱水して、溶解多価カチ
オン、例えばカルシウムなどを含む水を除去する。工程
(d) を行う前又は行っている間、例えばボールミル又は
磨耗粉砕により懸濁液の固形成分を微粉砕して、固形分
の粒径を減少させるのが好ましい。好ましくは、固形成
分のための分散剤を添加している懸濁液内で固形成分を
微粉砕するのがよい。好適な分散剤として、例えば水溶
性縮合リン酸塩もしくはポリ（アクリル酸）又はポリ
（メタクリル酸）の水溶性塩が挙げられる。
【０００７】工程(e) において、無機材料からのカーボ
ン粒子の分離は、重い無機充填剤及び顔料材料を沈降さ
せて、カーボン粒子を含む上澄みの懸濁液をデカンテー
ションするような条件下で、懸濁液を遠心分離すること
により行うことができる。分散剤を含む水に沈降した材
料を再分散させ、得られた懸濁液を遠心分離する一連の
工程を少なくとも１回行うことにより分離が向上する。
また、泡フローテーション法（froth flotation)又は選
択フロキュレーション法（selective flocculation）に
より、分離を行うことができる。本発明を以下の実施例
により具体的に説明する。
【０００８】
【実施例】
【実施例１】水性汚泥のサンプルを故紙脱インクプラン
トから得た。大部分のインク残留物を泡生成物から除去
するフローテーション工程に、パルプ化した故紙を置く
ことでプラントは、運転した。フローテーション工程か
らの下層流生成物を水に再懸濁して、その懸濁液を濾過
した。本実験で用いる汚泥をこの濾過工程から得た濾液
から採取した。比較的少しばかりであるがインクで汚染
されている汚泥のサンプルを濾過し、得られたケーキを
乾燥した。乾燥ケーキの表面の波長 457nmの光の反射率
を測定し、ＩＳＯ明度標準の同じ波長の光の反射率と比
較した。ケーキの反射率は、64％であった。汚泥のさら
なるサンプルを乾燥するまで蒸発させると、この乾燥残
留物は、可燃性有機材料、主にセルロースを67重量％、
炭酸カルシウムを19重量％及び他の鉱物、主にカオリン
を14重量％含んでいることがわかった。この乾燥残留物
22ｇを水 400mlに懸濁して、得られた懸濁液を公称体積
１リットルのオートクレーブに入れた。オートクレーブ
を密封して、酸素ガスをチャージして４．１４ＭＰａ
（600psig)にした。その後、オートクレーブを 250℃に
加熱して、この温度で１時間保持した。この間、オート
クレーブを 250℃に保持し、内部圧を１１．０３ＭＰａ
（1600psig）でほぼ一定にした。その後、オートクレー
ブを室温まで冷却して、圧力を解放し、内部に存在する
懸濁液を取り出した。懸濁液を遠心分離し、沈降した固
形分を乾燥した。乾燥固形分をＸ線回折で分析し、結晶
質カルサイトを60重量％含んでおり、残りが主にカオリ
ナイトであり、痕跡量でドロマイト、ルチル、マイカ及
びタルクを含んでいることが分かった。乾燥固形分の波
長 457nmの光の反射率を測定すると、76％であった。
【０００９】その後、乾燥固形分を、ポリアクリレート
ナトリウム分散剤を含む水に分散させて、固形分約５重
量％含む懸濁液を形成し、この懸濁液を10分間、3000rp
m で遠心分離をかけた。上澄み懸濁液は、沈降した固形
分よりかなり黒い色であり、廃棄した。分散剤を含む水
に沈降した固形分を懸濁する工程、及び上記条件下で懸
濁液を遠心分離する工程を、その後２回繰り返した。最
終的な沈降した固形分を乾燥して、乾燥固形分の波長 4
57nmの光の反射率を測定すると、81％であった。
【００１０】
【実施例２】古新聞及び古雑誌の混合物をパルプ化する
ことにより製造した脱インク故紙パルプのプラントか
ら、汚泥のサンプルを得た。フローテーション工程にパ
ルプを置くことでプラントは運転し、フローテーション
工程の泡生成物から汚泥のサンプルを採取した。汚泥の
一部を濾過して、ケーキを乾燥した。乾燥ケーキの表面
の波長 457nmの光の反射率を、上記実施例１に既述した
方法で測定すると、20％であった。乾燥材料は、炭酸カ
ルシウムを17重量％、カオリン及び他の顔料を42重量
％、並びに可燃性有機材料を41重量％含んでいた。乾燥
汚泥を水と混合し、乾燥固形分を８重量％含む懸濁液を
形成し、この懸濁液の一部を上記実施例１に既述したの
と同様な酸化工程に置いた。但し、酸素ガスの初期圧力
は、５．１７ＭＰａ（750psig)であり、温度を 250℃に
上昇させたとき、圧力を１２．４１ＭＰａ（1800psig）
まで増加させた。
【００１１】乾燥酸化生成物を実施例１に記載したよう
に、オートクレーブから回収し、波長 457nmの光の反射
率を測定すると、20％であった。乾燥生成物をＸ線回折
により分析すると、カルサイトを30重量％含んでおり、
残りが主にカオリナイトであり、痕跡量でマイカ、タル
ク及びアナターゼを含んでいることが分かった。実施例
１に既述した、固形材料を水に分散させ、次に得られた
懸濁液を遠心分離する工程を繰り返す方法により、カー
ボン粒子を鉱物材料から分離した。最終的な乾燥生成物
は、波長 457nmの光の反射率が55％であることがわかっ
た。
【００１２】
【実施例３】実施例２で用いたのと同じ汚泥のうち異な
るサンプルを用いて、実施例２の実験を繰り返した。実
験の条件は、実施例２で行ったものと同じであった。但
し、オートクレーブの温度を 280℃まで上昇させて、そ
の温度で２時間保持した。オートクレーブから回収した
乾燥生成物は、波長 457nmの光の反射率が60％であるこ
とがわかった。実施例１に記載した、水に分散させ、次
に遠心分離する工程を繰り返す方法により、この反射率
は75％まで増加した。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 故紙処理で製造した廃棄懸濁液から無機
    材料を回収する方法であって、 (a) 必要であれば廃棄懸濁液の稠度を調整し、乾燥固形
    分を少なくとも２重量％含む水性懸濁液を形成する工
    程； (b) 液相の汚泥の水分を保持するのに十分な高温及び高
    圧、かつ懸濁液の有機材料の酸化を実質的に完全に行う
    のに十分な時間、工程(a) で形成した懸濁液を酸素含有
    ガスに接触させる工程； (c) 工程(b) の生成物を脱水する工程； (d) 工程(c) の脱水固形分を水に再懸濁する工程；及び (e) 工程(d) で形成した懸濁液から懸濁液中のカーボン
    微粒子を含む水を分離して製紙法にリサイクルするのに
    好適な無機材料を残留させる工程を有する、上記方法。
  2. 【請求項２】 廃棄懸濁液が、故紙脱インクプラントか
    ら得られる水性汚泥を全体として又は主として含む請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 工程(a) において、廃棄懸濁液の稠度を
    調整して乾燥固形分を約20重量％以下で含む水性懸濁液
    とする請求項１又は請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 工程(b) において、酸素含有ガスが空気
    又は酸素である請求項１、請求項２又は請求項３記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 酸化工程を３ＭＰａ（435psig)〜15ＭＰ
    ａ（2176psig）の範囲内の圧力で圧力容器内で行う請求
    項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 酸化工程を 160℃〜 375℃の範囲内の温
    度で行う請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 酸化工程を 200℃〜 320℃の範囲内の温
    度で行う請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 工程(d) を行う前又は行っている間、懸
    濁液の固形成分を微粉砕する請求項１〜請求項７のいず
    れか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 固形成分のための分散剤を添加している
    懸濁液で固形成分を微粉砕する請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 工程(e) において、重い無機材料を沈
    降させて、カーボン粒子を含む懸濁液をデカンテーショ
    ンするような条件下で懸濁液を遠心分離することによ
    り、無機材料からカーボン粒子の分離を行う請求項１〜
    請求項９のいずれか１項記載の方法。
JP11726196A 1995-05-12 1996-05-13 故紙処理法 Pending JPH08337983A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9509633:5 1995-05-12
GB9509633A GB9509633D0 (en) 1995-05-12 1995-05-12 Treatment of waste paper

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ID=10774363

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US (1) US5683590A (ja)
EP (1) EP0742310B1 (ja)
JP (1) JPH08337983A (ja)
KR (1) KR960041517A (ja)
AT (1) ATE164402T1 (ja)
AU (1) AU692379B2 (ja)
BR (1) BR9602220A (ja)
CA (1) CA2175935C (ja)
DE (1) DE69600197T2 (ja)
DK (1) DK0742310T3 (ja)
GB (1) GB9509633D0 (ja)
NO (1) NO961908L (ja)
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